Question

7．用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点，在生产与生活中得到广泛应用，图甲中手电筒的发光元件就是LED灯，图乙是一个定值电阻R和手电筒中一个LED灯的电流与其两端电压关系的图象．

（1）观察图象可知，通过LED灯的电流与LED灯两端的电压不成（选填“成”、“不成”）正比，R的阻值为50Ω．
（2）当把LED灯与R串联按图丙接入电路时，R的电功率为0.08W．求此时R中的电流0.04A和电路的总功率0.24W．

Answer 1

分析 （1）由欧姆定律可知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，据此判断通过LED灯的电流与LED灯两端的电压关系；根据图象读出任意一组电流和电压值，根据欧姆定律求出R的电阻；
（2）知道R的电功率和阻值，根据P=I²R求出电路中的电流，根据图象可知LED两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，利用P=UI求出电路的总功率．

解答 解：（1）由图象可知，通过LED灯的电流与LED灯两端的电压不是正比例函数，故两者不是正比例的关系；
由图象可知，当U_R=2V时，通过的电流I_R=0.04A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{2V}{0.04A}$=50Ω；
（2）当把LED灯与R串联按图丙接入电路时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由P=I²R可得，电路中的电流：
I=$\sqrt{\frac{{P}_{R}}{R}}$=$\sqrt{\frac{0.08W}{50Ω}}$=0.04A，
由图象可知，它们两端的电压分别为U_R=2V，U_LED=4V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=U_R+U_LED=2V+4V=6V，
电路的总功率：
P=UI=6V×0.04A=0.24W．
故答案为：（1）不成；50；（2）0.04；0.24．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是从图象中获取有用的信息．